探析寶天高速視頻監(jiān)控系統(tǒng)上云

張 瑞

（甘肅紫光智能交通與控制技術(shù)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 概述

寶天高速是陜、甘、青、新等西部省區(qū)與東部地區(qū)經(jīng)濟交流與合作的重要橋梁和紐帶，在國家公路網(wǎng)中起著承東啟西的重要作用，也是甘肅省干線公路網(wǎng)“四縱四橫四重”主骨架中的重要組成部分，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、旅游事業(yè)的交流發(fā)展起到了良好的帶動作用。寶天高速公路于2009年開通運營至今十年有余，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)有視頻監(jiān)控設(shè)備陳舊，故障隱患頻發(fā)，原有的蛙式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿足日新月異變化的高速公路發(fā)展需求。為了加快推進(jìn)高速公路視頻監(jiān)控“可視、可測、可控、可服務(wù)”的運行監(jiān)測體系建設(shè)，不斷提升服務(wù)能力和監(jiān)管水平，更好地滿足人民群眾高品質(zhì)的需求；進(jìn)行寶天高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)上云改造升級,實現(xiàn)部省聯(lián)網(wǎng)、統(tǒng)一接口、統(tǒng)一應(yīng)用、傳統(tǒng)數(shù)字化技術(shù)向互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)邁進(jìn),充分利用迅速發(fā)展的5G、AI人工智能的技術(shù)賦能予高速公路視頻聯(lián)網(wǎng)平臺的提升。

2 技術(shù)實施

麥積山隧道位于甘肅省天水市麥積區(qū)境內(nèi)，在國內(nèi)高速公路中僅次于秦嶺終南山隧道，也是亞洲第二長雙線公路隧道，單向長度12.9 km。寶天高速公路隧道群有25座隧道。其中麥積山隧道站負(fù)責(zé)渭河、東口、南北崖、碼頭、桃花溝、鎖家灘、觀音山、土橋、桃花坪、麥積山共10座隧道的運營管理業(yè)務(wù)。石門隧道站負(fù)責(zé)小隴山、花山石、秦嶺關(guān)、黨川、石門、牧馬灘、仙人崖、燕子關(guān)、康家崖、凈土寺、街亭溫泉共11座隧道的運營管理業(yè)務(wù)。甘泉隧道站負(fù)責(zé)甘泉隧道以及天水過境段花牛、天水郡、太陽山共4座隧道的運營管理業(yè)務(wù)。寶天高速公路收費所對全線3個隧道站、1個利橋隧道分中心和8處收費站進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度運營。其中25座隧道612臺高清攝像機，8處收費站（天水西、天水南、天水東、街亭、石門、利橋、桃花坪、東岔等）148臺高清攝像機，共安裝高清攝像機760臺。交換機227臺；進(jìn)行組網(wǎng)安裝調(diào)試，開通傳輸通信13處；服務(wù)器及電腦安裝調(diào)試25臺；安裝調(diào)試視頻軟件13套；安裝調(diào)試事件檢測設(shè)備3處6臺；達(dá)到拆除能耗高的設(shè)備，更換為能耗較低，滿足新技術(shù)快速發(fā)展的目的。視頻上云總體的部署如圖1所示。

圖1 視頻上云總體的部署

經(jīng)過現(xiàn)場的勘查與原有線路摸底排查，正逢新冠肺炎疫情在全球多點爆發(fā)，此時項目正值安裝調(diào)試高峰，部分視頻圖像沒有傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺，無法完成全線視頻的調(diào)閱，雖然施工環(huán)境急劇惡化，項目團(tuán)隊堅持業(yè)主導(dǎo)向，聚焦業(yè)主需求，業(yè)主關(guān)切點，通過凝聚力量，想業(yè)主之所想，急業(yè)主之所急。

施工進(jìn)入11月份，由于天氣惡變，大雪天氣頻繁，交通事故劇增。我們施工采取單側(cè)隧道施工，部分拆除的攝像機視頻不能及時上傳到監(jiān)控室。此時，利橋隧道所無法完整查看全線路況信息，我項目部了解情況后及時溝通，組織全體施工人員加班大干三天，爭取把全部已經(jīng)拆除的攝像機視頻恢復(fù)正常，高清視頻圖像上傳到相應(yīng)的監(jiān)控室，并把視頻圖像由站級推送到上級利橋隧道所監(jiān)控室監(jiān)控平臺，提供給管理者隨時檢查全線路況信息?，F(xiàn)場本地監(jiān)控設(shè)備實施部署如圖2所示。

圖2 視頻上云設(shè)備實施部署

本地隧道中高清攝像機連接利用光纖方式進(jìn)行組環(huán)，采取緊鄰的每三臺高清攝像機連接到就近的一臺交換機，高清攝像機之間的間距約為150 m，交換機之間采取光纖手握手雙環(huán)的連接方式，整個隧道的交換機逐個連接起來，首位末端交換機的光纖直接連接到對應(yīng)監(jiān)控站通信機房匯聚交換機，匯聚交換機利用網(wǎng)線連接到接入交換機，并進(jìn)行本站業(yè)務(wù)落地如圖3所示，同時匯聚交換機利用光纖連接華為OptiX OSN1800光傳輸通信設(shè)備，業(yè)務(wù)上傳至上級所中心，所級利用光傳輸通信設(shè)備連接匯聚交換機進(jìn)行業(yè)務(wù)落地，所級匯聚交換機利用光纖連接光傳輸通信設(shè)備業(yè)務(wù)上傳至上級省中心，業(yè)務(wù)在省中心落地。并在所級監(jiān)控分中心匯聚交換機利用網(wǎng)線連接安全邊界DMZ區(qū)域進(jìn)行業(yè)務(wù)上云，安全邊界DMZ區(qū)域有上云交換機、網(wǎng)關(guān)、IPS、防火墻、VPN等設(shè)備加強安全等級防護(hù)。

圖3 隧道內(nèi)交換機設(shè)備部署

在站級部署流媒體服務(wù)器和平臺服務(wù)器，通過流媒體服務(wù)器為本站客戶機提供實時視頻監(jiān)控圖像，利用存儲設(shè)備可以保證本站視頻圖像的查詢、回訪等；平臺服務(wù)器為客戶端軟件提供數(shù)據(jù)信息支持，確保軟件運行穩(wěn)定正常；同時，站級根據(jù)業(yè)務(wù)的需求，逐級把視頻流推送至上級（所級），在每個所級進(jìn)行視頻流上云推送，為了安全必須經(jīng)過安全邊界DMZ區(qū)域。視頻業(yè)務(wù)經(jīng)過安全邊界DMZ區(qū)域后，把視頻流推送到遠(yuǎn)端的云端；例如阿里云或騰訊云等等，為客戶端或APP用戶提供相應(yīng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

終端的客戶端或APP用戶可以根據(jù)自己的需要，結(jié)合本地帶寬的大小，可以通過請求得到高清1 M的視頻流圖像，也可以得到標(biāo)清32 K的視頻流圖像，阿里云服務(wù)器為終端用戶提供優(yōu)質(zhì)暢通的視頻流圖像。終端用戶利用電腦、手機等可以通過“可視、可測、可控、可服務(wù)”實時查看遠(yuǎn)在萬里之外的高速公路路況信息，包括高速公路橋梁、隧道、堵車擁擠、交通事故、公路惡劣氣象等等信息，為人們的出行提供更加真實準(zhǔn)確的路況實時信息。力爭早日實現(xiàn)高速公路"全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控"的建設(shè)目標(biāo)，視頻監(jiān)控取流部署如圖4所示。

圖4 視頻監(jiān)控取流部署

寶天高速視頻監(jiān)控系統(tǒng)小修保養(yǎng)專項工程項目人員經(jīng)過4個月的艱苦奮戰(zhàn)邁過一道道困難，迎來了勝利的曙光。該項目經(jīng)過第三方檢測，符合設(shè)計規(guī)范，功能滿足使用要求，在短時間內(nèi)高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)的完成了寶天高速視頻監(jiān)控系統(tǒng)小修保養(yǎng)專項工程項目視頻上云改造升級。

3 結(jié)束語

通過視頻監(jiān)控項目上云的實施，打造視頻監(jiān)控高清化，積極接入行業(yè)外資源，形成行業(yè)內(nèi)外資源互補；例如公安交管部門視頻卡口系統(tǒng)、“雪亮工程”資源、“天眼工程”資源；構(gòu)成部省級視頻監(jiān)控網(wǎng)格化趨于無盲區(qū)云聯(lián)網(wǎng)檢測智慧管控體系。這是全國高速公路系統(tǒng)繼取消高速公路省界收費站工作后的又一次對全國高速公路系統(tǒng)的提升。這樣不間斷地推陳出新，不但鍛煉了全局的執(zhí)行力，而且有效地打通了從上到下的整個運營環(huán)節(jié)。有效利用高速公路視頻監(jiān)控資源，智慧分析降低高速公路的交通擁堵跡象，鼎力交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模保持高位運行，特別是高速公路視頻監(jiān)控項目上云的實施，為甘肅省高速公路行業(yè)“智慧高速”服務(wù)的建設(shè)增磚添瓦，為加快交通行業(yè)發(fā)展不斷做出力所能及的貢獻(xiàn)，為國家“十四五”高速公路智慧化服務(wù)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，為實現(xiàn)“碳達(dá)峰碳中和”而不懈努力。